BETONUJEME SVÉPOMOCÍ
8
Pro rozptýlenou výztuž se používají různé materiály, např. ocelové drátky různých velikostí a profilů, keramická vlákna, skleněná vlákna (speciální alkalivzdorná), uhlíková vlákna a syntetická vlákna (polyethylen, polypropylen, polyvinylalkohol a další, případně i vlákna přírodní). Pro ilustraci jsou v následující tabulce 26 uvedeny některé základní charakteristiky nejpoužívanějších druhů. -Tab.26 Tab.26- Charakteristiky některých druhů vláken Materiál
Horní mez tahové pevnosti [MPa]
Modul pružnosti [GPa]
Azbest
150
105
Grafit
2100
390
Kevlar
3500
130
Minerální vlna
800
95
Ocel
4000
210
Polyethylen
700
0,3
Polypropylen
700
3,5
Sklo
3500
70
Ocelová vlákna se dávkují v množstvích 30–100 kg/m3, syntetická a jemná vlákna v dávkách 0,2–10 kg/m3 podle jejich průměru a velikosti. Účinnost všesměrně rozptýlené výztuže je závislá na jejich celkovém počtu ve směsi, jejich tloušťce a délce. Použití vláken v čerstvém betonu podle dávky vždy zhoršuje jeho zpracovatelnost a při jejich aplikaci je třeba s tím počítat. Příprava vláknobetonu je náročnější než u obyčejného betonu. Pro svépomocné betonování malého rozsahu je použití vláknobetonů schůdné, pro rozsáhlejší práce je výhodné dodávku vláknobetonu zajistit u vhodné betonárky, která je schopna v současné době i tento speciální typ betonu dodat v potřebné kvalitě. Důležitým momentem pro aplikaci vláken je dodržení optimálního dávkování, které se pro různé druhy a typy pohybuje řádově od desetin % hmotnosti až do 6–10 % hmotnosti, a zajištění rovnoměrného rozptýlení v celém objemu betonu. Je třeba si uvědomit, že kamenivo vytváří tuhou nosnou kostru betonu, stejně jako rozptýlená výztuž, i když v jejím případě mírně poddajnější. Z toho plyne jedno úskalí při případném předávkování vlákny. Došlo by totiž ke značnému nakypření betonové směsi, což by v lepším případě znamenalo zvýšené úsilí při ukládání vláknobetonu, v horším nedokonalé zhutnění a celkové snížení všech parametrů výsledného betonu (vlivem velkého množství pórů a dutin). 97 Ukázka elektronické knihy, UID: KOS180633
8
DRUHY BETONU PRO SVÉPOMOCNÉ BETONOVÁNÍ
8.7 Betony s kompenzovanými objemovými změnami Objemová stabilita zatvrdlého betonu, tj. jeho objemové změny vlivem fyzikálních změn okolního prostředí (teplota, vlhkost), je popsána celou řadou základních fyzikálněmechanických vlastností. Vzhledem k nesčetnému množství druhů betonů, které samy o sobě nejsou z hlediska mikrostruktury homogenním materiálem, se tyto základní vlastnosti pohybují někdy v širokých rozmezích. Beton sám o sobě ovšem prochází během procesu tuhnutí a tvrdnutí objemovými změnami, které souvisejí s jeho hydraulickým vytvrzovacím mechanismem. Jedná se o velmi složité fyzikálně-chemické procesy nesnadno popsatelné jednoduchým modelem, neboť se do něj velice těžko zapracují všechny ovlivňující faktory, z nichž můžeme uvést rozdílnost jednotlivých druhů cementů, dalších složek betonů včetně přísad a příměsí, dále rozdílnosti vnějších podmínek hydratace, apod. Vedle tzv. chemického smrštění dochází pak vlivem způsobu ošetřování k pokračující změně objemu tzv. smrštění vlivem vysychání, které v nepříznivých podmínkách vedou ke vzniku trhlin a ztrátě dlouhodobé trvanlivosti betonu (viz kapitola o ošetřování betonu). Vedle vhodného režimu ošetřování zabezpečujícího potřebnou dobu pro objemovou stabilizaci tvrdnoucího betonu se dají používat pro kompenzaci smrštění betonu tzv. rozpínavé přísady, které svou vhodně načasovanou expanzí korigují smrštění vyvolané ztrátami vody z kapilárního systému cementového kamene. Tyto rozpínavé přísady jsou koncipovány většinou na rozpínacím mechanismu systému hydrátů sulfoaluminátů vápenatých (např. ettringitového typu) či poměrně levnějším systémem založeném na tzv. mrtvě páleném (přepáleném) CaO nebo MgO, které reakcí s vodou (proces hašení) vedou k tvorbě objemnějších hydroxidů Ca(OH)2 a Mg(OH)2. Jejich dávkování se pohybuje v rozmezí 1–2 % hmotnosti cementu. Při aplikaci je nezbytné přesně dodržovat pokyny a podmínky udávané výrobcem (dodavatelem). V žádném případě při jejich použití nelze očekávat celkovou expanzi zatvrdlého betonu, ale pouze kompenzaci smrštění od vysychání, které s výjimkou základových betonů a betonů uložených pod vodou vždy u betonu dlouhodobě nastane. Chceme-li kompenzovat smrštění u betonáže rozsáhlejší desky, můžeme učinit i další technologická opatření spočívající v úpravě režimu ukládání. Finta spočívá v rozdělení celé plochy na několik menších a provádění betonáže šachovnicově v průběhu několika týdnů. Před začátkem druhého kola betonáže má první záběr již většinu smrštění za sebou. Zde je však drobná komplikace s udržením rovinnosti a provázáním výztuže. 98 Ukázka elektronické knihy, UID: KOS180633
BETONUJEME SVÉPOMOCÍ
9 Trvanlivost a koroze betonu Predikce dlouhodobé trvanlivosti betonu je důležitým momentem pro navrhování optimálního složení. Pro správný výběr zastoupení jednotlivých složek, které určují tzv. vnitřní vlivy na trvanlivost betonu, je též třeba zohledňovat především vlivy vnějšího prostředí. Vnější vlivy v sobě zahrnují komplex fyzikálních a chemických faktorů, které jednotlivě nebo častěji společně mohou dlouhodobě významně ovlivnit mechanické vlastnosti betonu. Některé základní informace byly již zmíněny v kapitole 2.5 pojednávající o trvanlivosti betonu. U silikátových betonů dochází k degradaci převážně vlivem vnějšího prostředí, kdy dochází k různě intenzivní interakci agresivních složek vnějšího prostředí se složkami zatvrdlého betonu. Převážně se tyto procesy odehrávají v pórovém systému zatvrdlého cementového kamene s produkty hydratace jednotlivých slínkových minerálů. Intenzita těchto interakcí je kromě chemických podmínek závislá též na podmínkách fyzikálních, jako jsou teplota, rychlost a tlak agresivních médií, apod. Stupně chemické agresivity vyjádřené shrnutím dosavadních zkušeností s používáním betonu v jednotlivých prostředích byly již uvedeny v úvodní části této publikace v kapitole 2, pojednávající o rozdělení a druzích betonu (tab. 5 - stupně vlivu prostředí podle ČSN EN 206-1). V této části budou souborně shrnuty dosavadní znalosti v oblasti známých i neznámých fyzikálně-chemických degradačních mechanismů, které mění složení a vlastnosti zatvrdlého cementového kamene jako základního stavebního kamene zatvrdlého betonu. Podle uplatňujících se chemických reakcí a mechanismů porušování se rozeznávají tři hlavní typy koroze: · Koroze I. typu – jedná se o korozní procesy, při kterých dochází k prostému vyluhování rozpustnějších složek zatvrdlého cementového tmelu. Podstatou tohoto korozního typu je rozpouštění hydroxidu vápenatého Ca(OH)2 a dalších produktů hydratace cementového pojiva. Uplatňuje se při tom rozpouštění a chemické reakce spojené s dalším hydrolytickým rozpadem hydratačních produktů cementu. Výsledkem těchto pochodů je postupný rozklad zatvrdlého cementového tmelu s následným poklesem či úplnou ztrátou mechanických vlastností. Představiteli prostředí, která tento typ koroze způsobují, jsou měkké vyluhující vody.
99 Ukázka elektronické knihy, UID: KOS180633